Requisitos de composición y funcionamiento normal de núcleos de transformadores recocidos

Durante el funcionamiento normal de un transformador recocido, existe un campo eléctrico entre los devanados energizados y el tanque, con el núcleo y otros componentes metálicos situados dentro de este campo. Debido a la distribución desigual de la capacitancia y a las diferentes intensidades de campo, si el núcleo no está conectado a tierra de manera confiable, se producirán fenómenos de carga y descarga. Esto puede degradar el aislamiento sólido y reducir la rigidez dieléctrica del aceite; por lo tanto, el núcleo debe tener un punto único de conexión a tierra confiable.

El núcleo de un transformador recocido está compuesto por láminas de acero al silicio. Para minimizar las corrientes parásitas, existe un cierto nivel de resistencia de aislamiento entre las láminas (que normalmente oscila entre unos pocos ohmios y varias decenas de ohmios). Debido a que la capacitancia entre láminas es extremadamente grande, se puede considerar una ruta conductora en un campo eléctrico alterno. Por tanto, poner a tierra el núcleo en un único punto es suficiente para fijar el potencial de todas las laminaciones del núcleo apiladas al potencial de tierra.

Si el núcleo de un transformador recocido o sus componentes metálicos se conectan a tierra en dos o más puntos, se formará un circuito cerrado entre los puntos de conexión a tierra. Este bucle vincula una parte del flujo magnético, induciendo una fuerza electromotriz (EMF) y creando una corriente circulante. Esto provoca un sobrecalentamiento localizado e incluso puede quemar el núcleo. Una conexión a tierra de un solo punto es la única condición de conexión a tierra normal y aceptable para el núcleo de un transformador. En otras palabras, el núcleo debe estar conectado a tierra y debe estar conectado a tierra exactamente en un punto.

Las fallas centrales son causadas principalmente por dos factores: técnicas de construcción deficientes que provocan cortocircuitos y factores o accesorios externos que provocan conexiones a tierra multipunto.